JPH02275603A - 可変抵抗器及びこれを用いたセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は可変抵抗器及びこれを用いたセンサに関するも
のである。

（従来の技術） 第２図は従来の可変抵抗器の一例、例えば実開昭６１−
７７５２０号公報に開示されたものを示す。即ち、略箱
状のハウジング１の底部には２つの平板状の抵抗体２．
３がその一端同土間に一定の空隙４を隔てて並設されて
いる。また、ハウジング１の上部には可撓性を有し且つ
前記抵抗体２゜３に跨る長さを有する平板状の接点５が
抵抗体２゜３側に撓む如く設けられている。また、接点
５はコイルバネ６によりハウジング１の上方に向けて付
勢された押しボタン７に連結されている。また、抵抗体
２．３の他端側には２つの端子８．９がそれぞれ接続さ
れている。

前記構成において、押しボタン７を押圧し接点５を抵抗
体２，３側に移動させると、該接点５は抵抗体２，３の
一端側に接触し、これを導通状態とする。その後、さら
に押しボタン７を押圧し続けると、抵抗体２，３と接点
５との接触面積が該抵抗体２，３の他端側に向かって広
がり、該接点５を介して導通する抵抗体２，３の位置、
即ち端子８．９間の抵抗体２，３の実質的な長さが減少
する。

従って、前述した可変抵抗器の２つの端子８゜９１８ノ
には抑圧に応じてほぼ無限大（非導通状態）から所定の
値（導通状態）及びこれに続いて徐々に減少する抵抗値
が得られる。

また、従来の他の可変抵抗器としては感圧導電素材を用
いたものがあった。これは感圧導電素材、例えば加圧導
電ゴムを挟んだ２つの電極間に圧力を加えることにより
、該２つの電極間の抵抗値を変化させるようになしたも
のである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述した第２図の可変抵抗器では構造が
複雑で小形化し難く、また、耐久性も低かった。また、
感圧導電素材を用いた可変抵抗器では抵抗値の変化特性
を決定するパラメータが得難く、また、繰返し使用によ
り特性が変化する、即ち特性の再現性が低いため、設計
が困難であるという問題点があった。

本発明は前記問題点を解決し、構造が簡単で小形化し易
くしかも耐久性に優れ、さらに抵抗値の変化特性のパラ
メータが得易く、その再現性の良い可変抵抗器及びこれ
を用いたセンサを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明では前記目的を達成するため、互いに離隔した少
なくとも一対の電極と、該一対の電極間にそれぞれと導
通し且つ空隙部により２分される如（配設された２つの
部分からなる平面状の抵抗体と、導電性ゴムからなり且
つ少なくとも一の断面が略凸状をなした接触部を有する
少なくとも１個の接点とを備え、一対の電極同士を結ぶ
方向及び略凸状の断面の方向が一致する如く抵抗体の幅
広面と接点の接触部とを対向させるとともに、対の電極
及び抵抗体と接点との相対距離が外部から加わる力に応
じて変化するようになした第１の＋Ｊ変低抵抗器、互い
に離隔した少なくとも一対の電極と、該一対の電極間に
その双方と導通ずる如く配設された平面状の抵抗体と、
導電性ゴムからなり且つ少なくとも一の断面が略凸状を
なした接触部を有する少なくとも１個の接点とを備え、
対の電極同士を結ぶ方向及び略凸状の断面の方向が一致
する如く抵抗体の幅広面と接点の接触部とを対向させる
とともに、一対の電極及び抵抗体と接点との相対距離が
外部から加わる力に応じて変化するようになした第２の
可変抵抗器と、第］又は第２の可変抵抗器において一の
基板上に一対の電極及び抵抗体を設け、一対の電極及び
抵抗体を該一の基板とともに覆う如（形成され且つ外部
から加わる力に応じて変形するゴムカバーの内側に接点
を設けた第３の可変抵抗器と、第１乃至第３いずれかの
可変抵抗器において接点の接触部が当接する一対の電極
の全ての部位を抵抗体により覆う如くなした第４の可変
抵抗器と、第１乃至第３いずれかの可変抵抗器において
一対の電極の互いに近接する側のみを抵抗体により覆う
如くなすとともに接点の接触部の略凸状の断面の方向の
両端間の長さを該一対の電極の抵抗体により覆われない
部位の間隔以上となした第５の可変抵抗器と、第１乃至
第５いずれかの可変抵抗器において接点の接触部の略凸
状の断面の方向の両端に平坦面を設けた第６の可変抵抗
器と、前記第１乃至第６０ずれかの可変抵抗器を有する
第１のセンサと、第１の基板上に一対の電極を互いに所
定間隔離隔して配設するとともに該一対の電極間に平面
状の抵抗体を配設し、可撓性を有する第２の基板上に導
電性ゴムからなり且つ少なくとも一の断面が略凸状をな
した接触部を有する接点を取付け、一対の電極同士を結
ぶ方向及び略凸状の断面の方向が一致する如（抵抗体の
幅広面と接点の接触部とを対向させるように第１及び第
２の基板を組合せた第２のセンサとを提案する。

（作　用） 第１の可変抵抗器によれば、外部から力が加わらない状
態において一対の電極同士は抵抗体の空隙部により非導
通状態、即ちその間の抵抗値がほぼ無限大となるが、外
部から力が加わり接点が変形してその接触部が該空隙部
を短絡すると、一対の電極同士は導通状態となり、その
間の抵抗値は所定の初期値となる。その後、さらに外部
から力か加わり、一対の電極及び抵抗体と接点との相対
距離が変化すると、接点が一対の電極同士を結ぶ方向に
対して変形し、その接触部と前記抵抗体との接触面積が
変化し、接点を介して導通ずる抵抗体の位置、即ち一対
の電極間の実質的な抵抗体の長さが変化し、これによっ
て、一対の電極間の抵抗値か変化する。

また、第２の可変抵抗器によれば、一対の電極同士の間
の抵抗値は外部から力が加わらない状態においても所定
の値となり、外部から力が加わると第１の可変抵抗器と
同様に変化する。

また、第３の可変抵抗器によれば、外部からの力がゴム
カバーに加わって変形すると、その内側に設けられた接
点と一の基板上に設けられた一対の電極及び抵抗体との
相対距離が変化し、これによって、第１又は第２の可変
抵抗器と同様に一対の電極間の抵抗値が変化する。

また、第４の可変抵抗器によれば、一対の電極同士が接
点により短絡されることがなく、一対の電極間の最終的
な抵抗値は抵抗体の抵抗値に応じた値となる。

また、第５の可変抵抗器によれば、最終的に一対の７？
！極同士が接点により短絡されることになり、その時の
抵抗値は抵抗体と無関係になる。

また、第６の可変抵抗器によれば、接点の接触部と抵抗
体との接触面積は両手坦面が抵抗体又は電極に接触した
時点以後は変化しな（なり、従って、接点を介して導通
ずる抵抗体の位置、即ち一対の電極間の実質的な抵抗体
の長さも変化しなくなり、一対の電極間の抵抗値は所定
の最終値となる。

また、第１のセンサによれば、外部から加わる力に従っ
て前述した各可変抵抗器の構成に基づく抵抗値の変化が
得られ、該抵抗値の変化から前述した力あるいはこの力
をもたらす歪み、変位、荷重等が検出される。

また、第２のセンサによれば、第２の基板に外部から力
が加わり、これが変形して第１の基板との相対距離が変
化すると、一対の電極及び抵抗体と接点との相対距離も
変化する。この際、接点が一対の電極同士を結ぶ方向に
対して変形し、その接触部と抵抗体との接触面積が変化
し、接点を介して導通ずる抵抗体の位置、即ち一対の電
極間の実質的な抵抗体の長さが変化し、これによって、
一対の電極間に抵抗値の変化が得られる。

（実施例） 第１図は本発明の可変抵抗器の一実施例を示すもので、
図中、１０．１１は一対の電極、１２は抵抗体、１３は
接点、１４は基板、１５は空隙部、１６はゴムカバー　
１７．１８は端子、１９は固定リングである。

一対の電極１０．１１はそれぞれ第３図（ａ）に示すよ
うに長方形の平面形状を０ｉえ、その長辺同士が所定間
隔を隔てて互いに対向する如＜、基板１４上に配設され
ている。なお、基板１４は比較的剛性の高い素材、例え
ばセラミック等からなっている。

抵抗体１２は一対の電極１０．１１間に配設されたもの
であるが、ここでは空隙部１５により該電極１０．１１
間のほぼ中央付近にて２分された２つの抵抗体１２ａ及
び１２ｂとからなっている。

抵抗体１２ａは一の電極１０をほぼ覆うとともに他の電
極１１側へ延びる如く、また、抵抗体１２ｂは他の電極
１１をほぼ覆うとともに一の電極１０側へ延びる如く基
板１４上に配設されている。

なお、前記電極１０．１１は良導性の金属、例えば銅、
アルミニウム等を用いて、また、抵抗体１２はカーボン
インク等を用いて周知の印刷配線技術等により形成され
る。

接点１３は第４図（ａ）に示すように断面が略２等辺三
角形をなした柱状の部材であり、全体が導電性ゴムから
なっている。該接点１３の前記略２等辺三角形の等辺に
対応する部分は接触部１３ａを構成する。また、接点１
３は前記略２等辺三角形の頂点に対応する稜線部１３ａ
゛が前記空隙部１５に沿い且つ若干離れて対向する如く
、前記略２等辺三角形の底辺に対応する部分を介してゴ
ムカバー１６に取付けられている。

なお、接触部１３ａの前記略２等辺三角形の底辺に対応
する方向の長さは前述した電極１０゜１１間の間隔とほ
ぼ同様となっており、また、稜線方向の長さは抵抗体１
２の空隙部１５に沿う方向の長さとほぼ同様となってい
る。

ゴムカバー１６は接点１３をその内側に固定する押圧部
１６ａと、該押圧部１６ａを基板１４に対して変位自在
に支持する支持壁部１６ｂとからなっている。該ゴムカ
バー１６は支持壁部１６ｂの開口側にて基板１４の周囲
に固定リング１９を介して固着されている。なお、接点
１３の取付は側の変形を防止するため、押圧°部り６ａ
内に金属片等を封入しても良い。

端子１７及び１８は基板１４に対して垂直に植立された
ビン状のものであって、それぞれ電極１０、抵抗体１２
ａ及び電極１１．抵抗体１２ｂに接続されている。なお
、端子として、基板１４の裏面上に設けられ且つスルホ
ールを介して電極１０又は１１と接続されるパターンを
用いることもできる。

次に、前述した可変抵抗器の動作を第５図に従って説明
する。

まず、抑圧部１６ａに外部からの力が全く加わらない場
合は、第５図（ａ）に示すように接点１３の接触部１３
ａは抵抗体１２ａ及び１２ｂのいずれにも全く接触しな
い。この時、抵抗体１２ａ。

１２ｂ間は空隙部１５により非導通状態となっているか
ら、電極１０．１１間、即ち端子１７゜１８間の抵抗値
はほぼ無限大となる。

次に、抑圧部゛１６ａに外部からの力が加イっると接点
１３が下方に移動し、まず、第５図（ｂ）に示すように
接触部１３ａの稜線部１３ａ−が抵抗体１２ａ及び１２
ｂの空隙部１５側に接触する。この時、抵抗体１２ａ、
１２ｂ間は該接触部１３ａを介して導通状態となる。

ここで、接点１３の抵抗及び抵抗体１２ａ。

１２ｂと接点１３との接触抵抗が該抵抗体１２ａ。

１２ｂによる抵抗値に比べて極く小さいとすると、端子
１７．１８間の抵抗値Ｒは Ｒ−（Ω／Ｓ）ρ　　　　　　　　　・・・・・・（１
）（但し、ｇは電極１０．１１間の空隙部１５を除いた
抵抗体１２ａ、１２ｂの長さ、Ｓは抵抗体１２ａ、１２
ｂの断面積、ρは抵抗体１２ａ、１２ｂの比抵抗） となる。

さらに抑圧部１６ａに外部からの力が加わり、接点１３
が下方に移動すると、第５図（Ｃ）に示すように接点１
３の接触部１３ａは変形し、該接触部１３ａと抵抗体１
２ａ、１２ｂとの接触面積が広がる。この時、抵抗体１
２ａ、１２ｂは接触部１３ａによる接触位置のうちの最
も外側、即ち電極１０．１１寄りの位置で導通すること
になる。

このことは前記（１）式における長さΩが減少すること
を示し、従って、端子１７．１８間の抵抗値Ｒは減少す
る。

抑圧部１６ａに外部からの力がさらに加わると、第５図
（ｄ）に示すように接触部１３ａと抵抗体１２ａ、１２
ｂとの接触面積はさらに広がり、前述した導通位置はさ
らに電極１０．１１寄りとなる。従って、前記（１）式
における長さΩはさらに減少し、端子１７．１８間の抵
抗値Ｒもさらに減少する。

このように前記可変抵抗器では、抑圧部１６ａに対する
抑圧に応じて、２つの端子１７．１８間の抵抗値はほぼ
無限大、即ちオフ（非導通状態）から所定の値、即ちオ
ン（導通状！！りへ変化し、さらにこれに続いて徐々に
減少することになる。

また、この際の抵抗値の減少は接触部１３ａに接触する
抵抗体１２ａ、１２ｂの長さのみに依存するので、抵抗
値の変化特性のパラメータは主として抵抗体１２ａ、１
２ｂの比抵抗や断面積となり、設計が容易となる。また
、接点１３として導電性ゴムを用いたため、接点構造が
簡単となり、小形化が容易となり、また、耐久性も高い
。

また、前記実施例において抵抗体１２の代りに第３図（
ｂ）に示すような空隙部を持たない抵抗体２０を用いる
と、２つの端子１７．１８間の抵抗値は抑圧部１６ａに
対する押圧に応じて、単純に所定の直から徐々に減少す
るのみとなる。

また、第３図（Ｃ）に示すように基板１４上に一対の７
は極及びこれらの間に配設された抵抗体を２組設けても
良い。即ち、図中、２１，２２，２３゜２４は電極、２
５は電極２１．２２間に配設された抵抗体、２６は電極
２３．２４間に配設された抵抗体である。これらの抵抗
体２５．２６にそれぞれ対応させて２つの接点（図示せ
ず）を設ければ、２つの独立した可変抵抗器が１つのユ
ニット内に収納されることになる。

なお、抵抗体２５又は２６として空隙部を備えたものを
用いることもでき、また、一対の？［ｔ！及びこれらの
間に配設された抵抗体を３組以上設けることもできる。

また、前記実施例において接点１３の代りに第４図（ｂ
）に示すような接点２７を用いることもできる。即ち、
接点２７は断面が略２等辺三角形をなした柱状の部材を
、その略２等辺三角形の底辺の長さより長い辺及びその
稜線方向の長さと同一長さの辺を有する板状の部材の略
中央に搭載した形状を備えている。該接点２７は接点１
３と同様に全体が導７ヒ性ゴムからなっており、前記略
２等辺三角形の等辺に対応する部分及びこれに連続する
平坦部分は接触部２７ａを構成する。また、接点２７は
前記略２等辺三角形の頂点に対応する稜線部２７ａ′が
空隙部１５に沿い且つ若干離れて対向する如くゴムカバ
ー１６に取付けられる。

なお、接触部２７ａの前記略２等辺三角形の底辺に対応
する方向の長さは２つの平坦面２７８′を含めて電極１
０．１１間の間隔とほぼ同様となっており、また、稜線
方向の長さは抵抗体１２の空隙部１５に沿う方向の長さ
とほぼ同様となっている。

前述した接点２７を備えた可変抵抗器に外部からの力が
加わった場合、当初は接点１３の場合と同様に接触部２
７ａと抵抗体１２ａ、１２ｂとが接触するが、最終的に
は第６図（ａ）に示すように接触部２７ａのうちの２つ
の平坦面２７ａ′のほぼ全面が抵抗体１２ａ、１２ｂに
接触する。

この後、外部からの力が加わっても接触部２７ａと抵抗
体１２ａ、１２ｂとの接触面積は広がらず、従って、そ
の導通位置も変化しないので、端子１７．１８間の抵抗
値は変化しない。

このように接点２７によれば、端子１７．１８間の抵抗
値に明確な最終値を与えることができる。

なお、この最終値は前述した抵抗値の変化特性のパラメ
ータによって決定される。

第７図は電極及び抵抗体の他のパターン例を示すもので
、ここでは前述した接点２７と組合せて使用した場合に
有用なものを示す。

第７図（ａ）において、２８．２９は一対の電極であり
、それぞれ長方形の平面形状を備えた電極部２８ａ、２
９ａ及びこれに連続するリード部２８ｂ、２９ｂからな
り、電極部２８ａ、２９ａの長辺同士が所定間隔を隔て
て互いに対向する如く基板（図示せず）上に配設されて
いる。

また、３０は前記一対の電極２８．２９間に配設された
抵抗体であるが、ここでは空隙部３１により該電極２８
．２９間のほぼ中央付近にて２分された２つの抵抗体３
０ａ及び３０ｂとからなっている。抵抗体３０ａは一の
電極２８の電極部２８ａをその短辺方向のほぼ中央付近
まで覆うとともに他の電極２９側へ延びる如く、また、
抵抗体３０ｂは他の電極２９の電極部２９ａをその短辺
方向のほぼ中央付近まで覆うとともに一の電極２８側へ
延びる如く基板（図示せず）上に配設されている。

このような一対の電極２８．２９及び抵抗体３０に前述
した接点２７を対応させて配置した可変抵抗器に外部か
らの力が加わると、当初は電極１０．１１及び抵抗体１
２の場合と同様に接触部２７ａと抵抗体３０ａ、３０ｂ
とが接触するが、最終的には第６図（ｂ）に示すように
接触部２７ａのうちの２つの平坦面２７ａ′のほぼ全面
が電極２８．２９の電極部２８ａ、２９ａに接触する。

この時、電極２８及び２９は接点２７を通して導通ずる
ことなり、その間の抵抗値は抵抗体３０と全く無関係と
なる。

前述した電極２８，２９、抵抗体３０及び接点２７によ
れば、一対の電極２８．２９間の最終的な抵抗値として
、その間の抵抗体に無関係な極めて小さな値を与えるこ
とができる。

また、前記抵抗体３０の代りに第７図（ｂ）に示すよう
な空隙部を持たない抵抗体３２を用いても良く、この場
合、電極２８．２９間には外部からの力に応じて、単純
に所定の値から徐々に減少するとともに最終的に該抵抗
体３２に無関係な値となる抵抗値が得られる。

第８図は本°発明の可変抵抗器の他の実施例の要部を示
すもので、ここでは一対の電極、抵抗体及び接点が全体
として略同心円形状をなした例を示す。即ち、図中、３
３．３４は一対の電極であり、それぞれリングをほぼ２
等分した平面形状を備えた電極部３３ａ、３４ａ及びこ
れに連続するリード部３３ｂ、３４ｂからなっている。

該電極３３゜３４はその電極部３３ａ、３４ａの各外周
及び内周が所定の点３５を中心とした同心円上にあり且
つ端面同士がわずかな間隔を隔てて互いに対向する如く
基板（図示せず）上に配設されている。

また、３６は前記一対の電極３３．３４間に配設された
抵抗体であるが、ここでは空隙部３７により電極３３．
３４の端面に沿って２分された２つの抵抗体３６ａ及び
３６ｂとからなっている。

抵抗体３６ａは一の電極３３の電極部３３ａをその径方
向のほぼ中央付近まで覆うとともに前記所定の点３５を
中心とする小さな円の一部を形成する如く、また、抵抗
体３６ｂは他の電極３４の電極＠５３４　ａをその径方
向のほぼ中央付近まで覆うとともに前記小さな円の他の
一部を形成する如く基板（図示せず）上に配設されてい
る。

また、３８は接点であり、前記電極部３３ａ。

３４ａの内周とほぼ同一の底面径を有する円錐状の部材
を、前記電極部３３ａ、３４ａの外周とほぼ同一の外径
を有する円柱状の部材の一の端面に同心円状に搭載した
形状を備えている。該接点３８は接点１３と同様に全体
が導電性ゴムからなっており、その円錐状の部材の周面
に対応する部分及びこれに連続する平坦部分は接触部３
８ａを構成する。また、接点３８は前記円錐状の部材の
頂点に対応する頂点部３Ｆ３ａ−が前記点３５に対して
若干離れて（但し、図面では理解し易いようにかなり離
して描いである。）対向し且つ外部から加わる力に応じ
て軸方向に移動自在に配置されている。

前述した構成の可変抵抗器に外部からの力が加わり、電
極３３．３４及び抵抗体３６と接点３８との相対距離が
小さくなっていくと、接点３８の接触部３８ａは抵抗体
３６ａ、３６ｂに対してその内周部より徐々に同心固状
に接触し、最終的には接触部３８ａのうちの平坦面３８
ａ′のほぼ全面が電極３３．３４の電極部３３ａ、３４
ａに接触する。

前述した可変抵抗器では電極３Ｂ、３４、抵抗体３６及
び接点３８は全ての径方向においてほぼ−様な構造をな
しているので、電極３３．３４間の抵抗値は当初、抵抗
体３６と接触する接点３８の径方向の長さに依存し、最
終的には抵抗体３６に無関係な極めて小さな値となる。

なお、前記抵抗体３６として空隙部を持たない円形状の
抵抗体を用いても良く、また、電極部を全て覆う如くな
した円形状の抵抗体を用いても良い。

第９図は抵抗値の変化特性の実測値の一例を示すもので
、ここでは面８図抗１にΩ／口のカーボンインクからな
る直径６鴎の円形状の抵抗体と、直径６ｍｍ、高さ０．
３鰭の略円錐形状の導電性ゴムからなる接点とを組合せ
た可変抵抗器の例を示す。

なお、本発明の抵抗体としては面積抵抗０．５にΩ／口
〜５０にΩ／口のものが適している。

第１０図は本発明の可変抵抗器を用いたセンサを示すも
ので、図中、３９は第１の基板、４０は第２の基板、４
１．４２は一対の電極、４３は抵抗体、４４は接点、４
５はスペーサである。

第１の基板３９は比較的剛性の高い素材、例えばセラミ
ック等からなり、長方形の平面形状を備えている。該基
板３９の一の面の長手方向の一端３９ａ寄りには第１１
図に示すように一対の電極４１．４２及びこれらの間に
配設された抵抗体４３が配設されている。

第２の基板４０は可撓性を有する素材、例えばプラスチ
ックや金属からなり、第１の基板３９よりやや短い長方
形の平面形状を備えている。該基板４０の一の面の長手
方向の一端４０ａ寄りには断面が略２等辺三角形をなし
た柱状の形状を備えた接点４４が取付けられている。

前記第１の基板３９及び第２の基板４０は、接点４４の
前記略２等辺三角形の頂点に対応する稜線部が抵抗体４
３の電極４１．４２のほぼ中間付近に接する如く、長手
方向の他端３９ｂ及び４０ｂ側にてスペーサ４５を介し
て互いに略平行に取付けられている。

なお、接点４４の前記略２等辺三角形の等辺に対応する
部分は接触部４４ａを構成し、該接触部４４ａの前記略
２等辺三角形の底辺に対応する方向の長さは電極４１．
４２間の間隔とほぼ同様となっており、また、稜線方向
の長さは抵抗体４３の幅方向の長さとほぼ同様となって
いる。

前記センサにおいて、第２の基板４０の一端４０、ａ側
に矢印４６方向の力が加わると、該一端４０ａ側が第１
の基板３９側に撓む。この時、抵抗体４３と接点４４と
の相対距離が短くなり、接点４４が変形して抵抗体４３
と接触部４４ａとの接触面積が変化し、電極４１．４２
間の実質的な抵抗体４３の長さが変化し、その抵抗値が
変化する。

前記抵抗値は電極４１．４２の端子４１ａ。

４２ａを介して図示しない検出回路より検出されるが、
抵抗体４３と接点４４との相対距離、いいかえれば第１
の基板３９と第２の基板４０との相対距離に依存するた
め、該抵抗値から該第２の基板４０に加わった力あるい
はこの力をもたらす歪み、変位、荷重等を求めることが
できる。

第１２図は第８図の実施例における電極及び抵抗体の他
のパターン例を示すものである。

ＴＳｌ　２図（ａ）において、４７．４８は一対の電極
であり、それぞれリングをほぼ４等分した平面形状を備
えた電極部４７ａ、４８ａ及びこれに連続するリード部
４７ｂ、４８ｂからなっている。

該電極４７．４８はその電極部４７ａ、４８ａが所定の
点４９を中心とした同心円上にあって点対称となり、ま
た、そのリード部４７ｂ、４８ｂが電極部４７ａ、４８
ａそれぞれの外側の略中央付近より延びる如く基板（図
示せず）上に配設されている。

また、５０は前記一対の電極４７．４８間に配設された
抵抗体であるが、ここでは空隙部５１により２分された
２つの半円形状の抵抗体５０ａ及び５０ｂからなってい
る。抵抗体５０ａは一の電極４７の電極部４７ａをその
径方向のほぼ中央付近まで覆う如く、また、抵抗体５０
ｂは他の電極４８の電極部４８ａをその径方向のほぼ中
央付近まで覆う如く基板（図示せず）上に配設されてい
る。

前述した電極４７．４８及び抵抗体５０によれば、第８
図の例に比べて電極部の面積が小さいため、実質的に電
極間の抵抗体の長さがより長くなり、大きな抵抗値が得
られる。

また、第１２図（ｂ）において、５２．５３は一対の電
極であり、それぞれリングをほぼ２等分した平面形状を
備えた電極部５２ａ、５３ａ及びこれに連続するリード
部５２ｂ　　５３ｂからなっている。該電極５２．５３
はその電極部５２ａ５３ａが所定の点５４を中心とした
同心円上にあり且つ端面同士がわずかな間隔を隔てて互
いに対向する如く基板（図示せず）上に配設されている
。

また、５５は前記一対の電極５２．−５３間に配設され
た抵抗体であるが、ここでは空隙部５６により２分され
た２つの半円形状の抵抗体５５ａ及び５５ｂからなって
いる。抵抗体５５ａは一の電極５２の電極部５２ａを全
て覆う如く、また、抵抗体５５ｂは他の電極５３の電極
部５３ａを全て覆う如く基板（図示せず）上に配設され
ている。

前述した電極５２．５３及び抵抗体５５によれば、電極
部が全て抵抗体に覆われているため、電極同士が接点に
より短絡されることがなく、最終的な抵抗値は抵抗体の
抵抗値に応じた値となる。

また、第１２図（ｃ）において、５７．５８は一対の電
極であり、それぞれリングをほぼ４等分した平面形状を
備えた電極部５７ａ、５８ａ及びこれに連続するリード
部５７ｂ、５８ｂからなっている。該電極５７．５８は
その電極部５７ａ。

５８ａが所定の点５つを中心とした同心円上にあって点
対称となり、また、そのリード部５７ｂ。

５８ｂが電極部５７ａ、５８ａそれぞれの外側の一端付
近より延びる如く基板（図示せず）上に配設されている
。

また、６０は前記一対の電極５７．５８間に配設された
抵抗体であるが、ここでは空隙部６１により２分された
２つの半円形状の抵抗体６０ａ及び６０ｂからなってい
る。抵抗体６０ａは一の電極５７の電極部５７ａを全て
覆う如く、また、抵抗体６０ｂは他の電極５８の電極部
５８ａを全て覆う如く基板（図示せず）上に配設されて
いる。

前述した電極５７．５８及び抵抗体６０によれば、第１
２図（ｂ）の例に比べて電極部の面積が小さいため、実
質的に電極間の抵抗体の長さがより長くなり、大きな抵
抗値が得られる。

なお、これまで述べた電極や抵抗体のパターン及び接点
の形状は一例であって、例えば抵抗体のパターンを櫛の
歯状としたり、接点の形状を断面略半円形状としても良
い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、導電性ゴムからな
り且つ少なくとも一の断面が略凸状をなした接触部を有
する接点を用いたため、接点構造が簡単となり、小形化
が容易となり、さらに耐久性も高くなる。また、互いに
離隔した一対の電極間にそれぞれと導通し且つ空隙部に
より２分される如く配設された２つの部分からなる平面
状の抵抗体を設け、これらに前述した接点をその略凸状
の断面の方向が一対の電極同士を結ぶ方向と一致する如
く対向させるとともに、一対の電極及び抵抗体と接点と
の相対距離が外部から加わる力に応じて変化するように
なしたため、外部から加わる力に応じて非導通状態から
導通状態へ変化し、その後は外部から加わる力に応じて
接点と抵抗体との接触面績が変化し、接点を介して導通
ずる抵抗体の位置、即ち一対の電極間の実質的な抵抗体
の長さが変化し、これによって、外部からの力に応じた
抵抗値が一対の電極間に得られ、オン・オフスイッチと
可変抵抗器とを組合せた装置が得られる。また、この際
、一対の電極間の抵抗値は接点と抵抗体との接触する部
分の長さにのみ依存することになるため、抵抗値の変化
特性を決定するパラメータが容易に得られ、また、感圧
導電ゴム等の繰返し使用により特性が変化する素材を用
いていないため、抵抗値の変化特性の再現性が良く、従
って、設計が容易となる。

また、本発明の可変抵抗器によれば、一対の電極間にそ
の双方に導通する抵抗体を設けたため、外部から加わる
力に応じて一対の電極間の抵抗値は単純に減少すること
になる。

また、・本発明の可変抵抗器によれば、一の基板上に一
対の電極及び抵抗体を設け、一対の電極及び抵抗体を該
一の基板とともに覆う如く形成され且つ外部から加わる
力に応じて変形するゴムカバーの内側に接点を設けたた
め、該ゴムカバーにより接点を保持することができると
ともに該接点に外部から加わる力に対する復元力を与え
ることができ、さらに一対の電極、抵抗体及び接点を収
納することができ、従って、全体として極めて簡単な構
成のブツシュ型の可変抵抗器を実現できる。

また、本発明の可変抵抗器によれば、接点の接触部が当
接する一対の電極の全ての部位を抵抗体により覆う如く
なしたため、一対の電極同士が接点により短絡されるこ
とがなく、一対の電極間の抵抗値として抵抗体の抵抗値
に応じた最終値が得られる。

また、本発明の可変抵抗器によれば、一対の電極の互い
に近接する側のみを抵抗体により覆う如くなすとともに
接点の接触部の略凸状の断面の方向の両端間の長さを該
一対の電極の抵抗体により覆われない部位の間隔以上と
なしたため、最終的に一対の電極同士が接点により短絡
されることになり、一対の電極間の抵抗値として抵抗体
に無関係な最終値が得られる。

また、本発明の可変抵抗器によれば、接点の接触部の略
凸状の断面の方向の両端に平坦面を設けたため、接点の
接触部と抵抗体との接触面積は両平坦面が抵抗体又は電
極に接触した時点以後は変化しなくなり、従って、接点
を介して導通する抵抗体の位置、即ち一対の電極間の実
質的な抵抗体の長さも変化しなくなり、一対の電極間の
抵抗値として明確な最終値が得られる。

また、本発明のセンサによれば、外部から加イつる力に
従って前述した各可変抵抗器の構成に基づく抵抗値の変
化が得られ、該抵抗値の変化から前述した力もしくはこ
の力をもたらす歪み、変位、ｉｒ：１重等が検出できる
。

また、本発明のセンサによれば、第１の基板上に一対の
電極を互いに所定間隔離隔して配設するとともに該一対
の電極間に平面状の抵抗体を配設（７、可撓性を有する
第２の基板上に導電性ゴムからなり且つ少なくとも一の
断面が略凸状をなした接触部を有する接点を取付け、一
対の電極同士を結ぶ方向及び略凸状の断面の方向が一致
する如く抵抗体の幅広面と接点の接触部とを対向させる
ように第１及び第２の基板を組合せたため、第２の基板
により接点を保持することができるとともに該接点に外
部から加わる力に対する復元力を与えることができ、従
って、全体として極めて簡単な構成のセンサを実現でき
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の可変抵抗器の一実施例を示す断面図、
第２図は従来の可変抵抗器の一例を示す断面図、第３図
（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は電極及び抵抗体のパターン例
を示す平面図、第４図（ａ）（ｂ）は接点の形状を示す
斜視図、第５図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は接点
と抵抗体との接触状態の変化を示す要部断面図、第６図
（ａ）（ｂ）は接点と抵抗体との最終的な接触状態を示
す要部断面図、第７図（ａ）　（ｂ）は電極及び抵抗体
の他のパターン例を示す平面図、第８図は本発明の可変
抵抗器の他の実施例を示す要部斜視図、第９図は抵抗値
の変化特性の実ハ１値の一例を示すグラフ、第１０図は
本発明の可変抵抗器を用いたセンサの一実施例を示す断
面図、第１１図は第１０図中の第１の基板の平面図、第
１２図（ａ）　（ｂ）　（’ｃ）は第８図の実施例にお
ける電極及び抵抗体の他のパターン例を示す平面図であ
る。 １０、　１１．　２１．　２２．　２３．　２４．　２
８゜２９．　３３．　３４．　４１．　４２．　４７．
　４８゜５２．５３，５７．５８・・・電極、１２．２
０゜２５、　２６．　３０．　３２．　３６．　４３．
　５０゜５５．６０・・・抵抗体、１３，２７．３８．
４４・・・接点、１４，３９．４０・・・基板、１５，
３１゜３７．５１．５６．６１・・・空隙部、１６・・
・ゴムカバー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに離隔した少なくとも一対の電極と、該一対
   の電極間にそれぞれと導通し且つ空隙部により２分され
   る如く配設された２つの部分からなる平面状の抵抗体と
   、 導電性ゴムからなり且つ少なくとも一の断面が略凸状を
   なした接触部を有する少なくとも１個の接点とを備え、 一対の電極同士を結ぶ方向及び略凸状の断面の方向が一
   致する如く抵抗体の幅広面と接点の接触部とを対向させ
   るとともに、一対の電極及び抵抗体と接点との相対距離
   が外部から加わる力に応じて変化するようになした ことを特徴とする可変抵抗器。
2. （２）互いに離隔した少なくとも一対の電極と、該一対
   の電極間にその双方と導通する如く配設された平面状の
   抵抗体と、 導電性ゴムからなり且つ少なくとも一の断面が略凸状を
   なした接触部を有する少なくとも１個の接点とを備え、 一対の電極同士を結ぶ方向及び略凸状の断面の方向が一
   致する如く抵抗体の幅広面と接点の接触部とを対向させ
   るとともに、一対の電極及び抵抗体と接点との相対距離
   が外部から加わる力に応じて変化するようになした ことを特徴とする可変抵抗器。
3. （３）一の基板上に一対の電極及び抵抗体を設け、一対
   の電極及び抵抗体を該一の基板とともに覆う如く形成さ
   れ且つ外部から加わる力に応じて変形するゴムカバーの
   内側に接点を設けたことを特徴とする請求項（１）又は
   （２）記載の可変抵抗器。
4. （４）接点の接触部が当接する一対の電極の全ての部位
   を抵抗体により覆う如くなしたことを特徴とする請求項
   （１）乃至（３）いずれか記載の可変抵抗器。
5. （５）一対の電極の互いに近接する側のみを抵抗体によ
   り覆う如くなすとともに接点の接触部の略凸状の断面の
   方向の両端間の長さを該一対の電極の抵抗体により覆わ
   れない部位の間隔以上となしたことを特徴とする請求項
   （１）乃至（３）いずれか記載の可変抵抗器。
6. （６）接点の接触部の略凸状の断面の方向の両端に平坦
   面を設けたことを特徴とする請求項（１）乃至（５）い
   ずれか記載の可変抵抗器。
7. （７）請求項（１）乃至（６）いずれか記載の可変抵抗
   器を有するセンサ。
8. （８）第１の基板上に一対の電極を互いに所定間隔離隔
   して配設するとともに該一対の電極間に平面状の抵抗体
   を配設し、 可撓性を有する第２の基板上に導電性ゴムからなり且つ
   少なくとも一の断面が略凸状をなした接触部を有する接
   点を取付け、 一対の電極同士を結ぶ方向及び略凸状の断面の方向が一
   致する如く抵抗体の幅広面と接点の接触部とを対向させ
   るように第１及び第２の基板を組合せた ことを特徴とするセンサ。